Динамика соотношения фракций фитомассы и мортмассы на ключевых участках карбонового полигона в Чеченской Республике

Резюме

Актуальность работы. Баланс и динамика углерода требуют детального анализа соотношения фракций фитомассы и мортмассы в биогеоциклах. Особенно важным является переход зеленой фитомассы в мортмассу с дальнейшим ее разложением и депонированием либо в почву, либо в летучие соединения. Вследствие чего необходимо уделять особое внимание измерениям различных составляющих мортмассы: опада, отпада, ветоши, подстилки, промежуточных гумусовых соединений и климатически активных газов. При этом особенно важно понять влияние климатических условий на скорость разложения составляющих мортмассы, так как основное влияние на эти процессы оказывают не только температура и осадки, но и суточные, сезонные и годовые колебания метеоклиматических параметров. Для изучения деталей этой динамики были использованы данные микроклиматических наблюдений на ключевых участках и регулярные измерения динамики фитомассы. Цель статьи – выявление основных факторов и условий, лежащих в основе динамики соотношения зеленой фитомассы и мортмассы на двух ключевых участках карбонового полигона в Чеченской Республике, расположенных в различных почвенно-климатических условиях. Методы работы. Крупномасштабное ландшафтное картографирование на ключевых участках, детальные микроклиматические исследования с помощью установленных логгеров – датчиков температуры и влажности, а также наблюдения за состоянием растительного покрова. Особое внимание уделялось замерам отдельных фракций мортмассы на различных участках и в разных условиях микрорельефа, биогеоценоза. Учет надземной фитомассы проводился методом обмера деревьев, последующего расчёта объема и массы. Надземная травянистая фитомасса и мортмасса определялись на основе укосов с площадок размером 50×50 см в трехкратной повторности в различные периоды развития растительности. Для оценки биологической продуктивности использовались данные по запасам надземной массы на единицу площади (г/м2, т/га). Отбирались также образцы почв для определения гумуса и основных питательных веществ. Результаты работы. Находящиеся в различных ландшафтных условиях ключевые участки на Чеченской равнине и в низкогорье обнаруживают различные условия динамики углерода. Наблюдения, проведённые на ключевых участках, и расчет разных фракций фитомассы позволили охарактеризовать условия по эмиссионному потенциалу природных комплексов двух ключевых участков карбонового полигона в Чеченской Республике, расположенных в разных ландшафтных условиях. Количество фитомассы в низкогорных ландшафтах (Рошни-Чу) почти в два раза превышает количество фитомассы на равнине (Черноречье). Это объясняется различными почвенно-климатическими условиями и антропогенной деятельностью. Смена сезонных состояний природных комплексов участков карбонового полигона от холодного к теплому периодам и связанная с этим интенсивность тепловлагообмена лежат в основе динамики перехода зеленой фитомассы в мортмассу, которая далее разлагается на газы, частично минерализируется и откладывается в почву. Заповедование на участке Черноречья ведет к более интенсивному накоплению наземной мортмассы, восстановлению подлеска, более сложно устроенной вертикальной структуры. Однако это не гарантирует депонирования углерода в почвах, большая его часть уходит в атмосферу. По всей видимости, нужны меры для утилизации надземной мортмассы, направленные на депонирование углерода.